JP2011504224A - 危険を伴う施設内で発生する事故の時間的経過を求める方法 - Google Patents
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Abstract
Description
−施設内で行なわれる複数プロセスの少なくとも1つを表わすプロセスデータと施設の幾何学データとに基づいて有害物質を放出する線源を特定する線源項であって、線源によって放出される有害物質の放出速度を含む線源のデータを含む線源項を求めるステップと、
−施設内に存在する有害物質の量を、前記放出速度と施設の幾何学データとに基づいてリアルタイムで計算するステップと、
−計算された量の時間的変化を計算する診断ステップであって、計算された時間的変化を参照基準と比較した後で、最後に施設への介入の実現可能性又は実現不可能性のデータを供給する診断ステップと
を含むことを特徴とする。
−プロセスデータの全て又は一部、及び/又は施設の幾何学データの全て又は一部を変更することにより、全て又は一部を変更したプロセスデータ、及び/又は、全て又は一部を変更した施設の幾何学データを取得するステップと、
−一部又は全てを変更したプロセスデータ、及び/又は一部又は全てを変更した施設の幾何学データに基づいて、新たな線源項を求め、線源から放出される有害物質の放出速度を新たに計算するステップと、
−新たな放出速度と、施設の幾何学データとに基づいて、施設の複数の異なる場所において放出される有害物質の量をリアルタイムで新たに計算するステップと、
−新たな有害物質の放出量の時間的変化を計算し、最後に、計算された新たな時間的変化を参照基準と比較した後で、施設への介入の実現可能性又は実現不可能性のデータを供給する診断ステップと
を含む。
−施設に適用される座標系による施設内の放出線源の位置、
−放出される有害物質の性質、
−放出される有害物質の放出速度、
−有害物質を放出する線源に隣接する環境(例えば、有害放射線を吸収する遮蔽物の存在)を表わすデータ
を含む。
−建物の内部構造(建物の種々の部屋、建物の外郭)を表わすデータ、及び
−施設内部の種々の遮蔽物の幾何学的構造、特に、遮蔽されたセル又は進行中のプロセス設備の壁といった、有害放射線の変位の障害物を形成する、生物学的保護に関連する遮蔽物の幾何学的構造を表わすデータ
である。
−放射線源の位置、
−関連する放射線の性質(エネルギー及び放射線種)、
−時間の経過とともに事故レベルで発生する核分裂の回数、
−線源の近接環境を表わす幾何学データ(設置可能な遮蔽物の数及び位置)、
−放射線源が検出される媒質(均質媒質又は異種媒質であり、均質媒質である場合、当該均質媒質の性質(溶液又は粉末))、及び当該媒質の化学的性質(濃度、化学相の種類など)を特徴付ける物理化学データ
を含む。
−計算が行なわれることが望ましい場合に施設の種々のゾーンを画定することができる幾何学データ、
−事故の時間的経過について通知することが望ましい時系列を定義する時間データ、
−事故と相互作用しうる、施設外部の種々のシステムを特定するデータ、
−事故の環境に関連するデータ(例えば、気象データ)、
−事故原因に関する仮説を表現できるデータ(温度変化、進行中のプロセスの化学成分濃度の変更など)。
K(Mk)=aX+bY+cXY+dX2+eY2+fZ+gW
K(Mk)=gW+KO
と表現される。
−線量の計算が望まれる量の種類(空気中の線量(Gy単位)、又は線量当量(Sv単位))、及び
−減衰係数を計算するための条件(すなわち、線源と計算場所の間の距離を補正するための(既知の)係数)
を含む。
を持つラインDに沿って観察平面PVを切断する。次に、ラインDに属する一組の固有ポイントΔjを求める(本発明の方法のステップ7)。1つの固有ポイントΔjは、固有ラインQjとラインDとの交点により得られる。図8は、一例として連続する固有ポイントΔ0,Δ1,Δ2,...,Δnを示している。これらの固有ポイントΔjは、施設内に既知の幾何学的位置を有する。点状線源Eと、固有ポイントΔjの各々の間の施設構造も既知である(図10参照)。したがって、前に計算されたデータD0(P)及びK(Mk)と、放出線源Eに対するポイントΔjの既知の位置と、線源EとポイントΔjとの間の施設の既知の構造とに基づいて、各ポイントΔjに存在する放射線量d(Δj)を計算することができる(本発明の方法のステップ8)。
上の式では、
−D0(P)は、壁及び遮蔽物が無い場合、放射線経路上に点状線源Eから距離l0に位置する所定の任意ポイントPにおいて計算される線量であり(塊状線源の場合、ポイントEは線源の容積の中心である)、
−Cdは、次の等式
を満たす距離補正係数であり、ここでl0は前述の距離であり、lは、点状線源EからポイントΔjまでの距離であり、
−K(Mk)は、上述した物質Mkの減衰係数である。
K(Mk)=g×W+K0
上の式では、量Wは、放射線が物質Mkを透過して進む距離を表わす。好適には、量Wは、壁、間仕切り、又は遮蔽物物質Mkを透過する放射線の方向が、この壁、間仕切り、又は遮蔽物の法線となす角度αの関数として定義される。
−角度αが、0°と所定の限界値αlim(0<αlim<π/2)との間の角度である場合、Wは、被透過物質の実際の厚さであり、
−角度αが、所定の限界値αlimとπ/2との間の角度である場合、Wは、角度αlimに相当する壁又は遮蔽物の厚さの値Wlimである。
−同じ屋外ゾーンの2つの連続する固有ポイントΔj及びΔj+1について計算された線量d(Δj)及びd(Δj+1)が同じ区間[di,di+1]に属する場合、同じゾーンZiをこれらのポイントの間に割り当てる。
−それ以外の場合、中間ポイント(Δj+Δj+1)/2における線量d((Δj+Δj+1)/2)を計算し、線量d(Δk)が線量区間限界である1つ以上のポイントΔkを二分法により求め、同じ従属ゾーンを、同じ線量区間に属する2つの連続するポイントの間に割り当てる。
−臨界事故の影響をリアルタイムで計算すること、
−事故の時間的経過を診断及び予測すること、
−介入チームのレベルで生じうる許容できない結果を、実際の施設の変更、又は施設において行なわれるプロセスの変更を行う解決法をシミュレートし、これらの変更の実現可能性及び効率性をチェックすることにより防止すること、
−介入に関して行われる決定の実現可能性を確認すること、
−介入を行なうことが判断された条件を、仮想現実で準備すること、
−未来の介入作業者を訓練すること、及び
−危機対応行動をシミュレートすること
Claims (13)
- 少なくとも1つのプロセスが行なわれる危険な施設の内部で発生する事故の時間的経過を把握する方法であって、
−有害物質を放出する線源を特定する線源項(S(t))を、施設内で行なわれるプロセスのうちの少なくとも1つを表わすプロセスデータ(DP)と、線源を表わし且つ放出される有害物質の放出速度を含むデータを含む、施設の幾何学データ(GI1)とに基づいて求めるステップ(MS、ME)、
−施設内に存在する有害物質の量を、前記放出速度と前記施設の幾何学データ(GI1)とに基づいてリアルタイムで計算するステップ(MCD)、及び
−計算した量の時間的変化(E(t))を計算し、最後に、計算された時間的変化を参照基準(Cr)と比較した後で、施設への介入の実現可能性又は実現不可能性のデータ(dInt)を供給する診断ステップ(MD)
を含む方法。 - 線源項(S(t))を特定し、施設内に設置されたセンサによる測定値(Cmn)とプロセスデータ(DP)とに基づいて放出速度のデータを生成する、請求項1に記載の方法。
- 介入の実現不可能性のデータが供給される場合、更に、
−プロセスデータ(DP)の全て又は一部、及び/又は施設の幾何学データ(GI1)の全て又は一部を変更して、全て又は一部を変更したプロセスデータ、及び/又は施設の全て又は一部を変更した幾何学データを取得するステップ、
−一部又は全てを変更したプロセスデータ、及び/又は一部又は全てを変更した施設の幾何学データに基づいて新たな線源項を求め、この線源から放出される有害物質の放出速度を新たに計算するステップ、
−新たな放出速度と、施設の幾何学データ(GI1)とに基づいて、施設の複数の異なる場所における有害物質の放出量をリアルタイムで新たに計算するステップ(MCD)、及び
−新たな有害物質の放出量の時間的変化を計算し、最後に、計算した新たな時間的変化を参照基準と比較した後で、施設への介入の実現可能性又は実現不可能性のデータを供給する診断ステップ(MD)
を含む、請求項1又は2に記載の方法。 - 施設の幾何学データを、施設の幾何学構造を変更するイベントに基づいて変更する、請求項1ないし3のいずれか一項に記載の方法。
- 事故が、原子力施設内で発生する臨界事故であり、放出される有害物質が有害放射線であり、放出速度が、有害放射線を放出する線源により単位時間当たりに起こる核分裂の回数であり、有害物質の量が放射線量である、請求項1ないし4のいずれか一項に記載の方法。
- 汚染計算ステップ(MCC)を更に含み、汚染計算ステップでは、線源項(S(t))と、もう1つの幾何学データ(GI2)と、環境データ(DE)とに基づいて、臨界事故が人体及び/又は環境に及ぼす影響値(V(t))を計算し、影響値(V(t))を診断ステップ(MD)に取り込んで、診断ステップの間に、影響値の時間的変化を計算し、時間依存線量変化と、影響値の時間的変化とを分析した後で介入実現可能性のデータを提示する、請求項5に記載の方法。
- 施設内に存在する有害放射線の線量をリアルタイムで計算するステップ(MCD)が、
−施設の垂直壁及び床を構成する物質の減衰係数、一般的には有害放射線の軌跡に配置できる全ての遮蔽物の減衰係数を求めるステップ、
−施設の幾何学データ(GI1)に基づいて、施設の垂直壁にほぼ直交し且つ事故の発生源に位置する線源を表わす点状線源(E)を含む線源平面(PE)と、線源平面に平行な観察平面(PV)との間に、線源平面に直交し且つ各々が点状線源(E)と施設の2つの垂直壁の間の少なくとも1つの接続稜線とを含む一組の固有平面(Pj)を求めるステップ、
−線源平面に直交し且つ点状線源(E)を通過する軸(ZP)を中心に固有平面を角度(θ)だけスキャンして、少なくとも1つの計算平面(PC)を画定するステップ、
−計算平面に関して、各々が点状線源(E)と2つの接続稜線の接続部に位置する少なくとも1つのポイントとを通過する一組の固有ライン(Qj)を求めるステップ、
−観察平面と計算平面との交差部に位置する複数の計算ライン(D)の上に、計算ラインと固有ラインとの複数の交差ポイントの位置を求めるステップ、
−計算ラインの上に位置する複数の交差ポイントから、施設の屋外ゾーンに位置する交差ポイントΔjを選択するステップ、及び
−各ポイントΔjに存在する放射線量d(Δj)を、核分裂回数と時間との関係と、点状線源(E)をポイントΔjから分離する距離と、垂直壁及び/又は床の構成物質、及び/又は点状線源(E)をポイントΔjから分離する全ての遮蔽物の構成物質の減衰係数とに基づいて、計算するステップ
を含む、請求項5又は6に記載の方法。 - 更に、
−計算された線量d(Δj)を、所定の線量区間と比較して、
−2つの連続する選択交差ポイントΔj及びΔj+1について計算された2つの線量d(Δj)及びd(Δj+1)が同じ線量区間に属する場合、両方の計算線量に同じ従属ゾーン(Zi)を割り当て、
−それ以外の場合に、放射線量d((Δj+Δj+1)/2)を、2つの連続するポイントΔjとΔj+1との間に位置する中間ポイントにおいて計算し、線量d(Δk)が線量区間限界である1つ以上のポイントΔkを二分法により求め、同じ線量区間に属する2つの連続するポイントの間に同じ従属ゾーンを割り当てるステップ、及び
−計算された放射線量に割り当てた従属ゾーンに応じて、計算ラインに沿って等線量曲線を作成するステップ
を含む、請求項7に記載の方法。 - 360度に亘る角度スキャンを行なって、一組の計算ラインに沿って作成された一組の等線量曲線を一括してグループ化することにより、これらの等価線量を観察平面の全体に表示する、請求項8に記載の方法。
- 減衰係数が
K(Mk)=g×W+K0
により求められ、上の式で、
−Wは、被透過物質Mkの厚さを表わす量であり、
−gは、物質Mkの既知の固有係数であり、
−K0は、放射線源及び物質Mkによって決まる既知の項である、
請求項10に記載の方法。 - 量Wが、放射線の方向と、物質Mkから成る垂直壁の法線との間の角度αの関数として定義されることから、
−角度αが、0°と所定の限界値αlimとの間の角度である場合(0<αlim<π/2)、Wは、被透過物質の実際の厚さであり、
−角度αが、所定の限界値αlimとπ/2との間の角度である場合、Wは、放射線が透過する物質の厚さであり、放射線の方向が、垂直壁の法線と角度αlimをなす、請求項11に記載の方法。 - 有害放射線がガンマ線又は中性子放射である、請求項5ないし12のいずれか一項に記載の方法。
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